Is the suprainiac fossa a Neandertal autapomorphy? A complementary external and internal investigation

The occipital bone of Neandertals contains an association of morphological features that is considered characteristic of this fossil human population. One of the possible autapomorphic traits of Neandertals is the presence of a suprainiac fossa, a horizontal oval-shaped depression located on the occipital plane. The question of whether suprainiac depressions observed on Neandertals and in other human samples are homologous has been widely discussed. The present study provides a detailed anatomical description of the fossa and of the underlying internal bone composition for Neandertals of various geographical and chronological origins, and of different developmental stages. The suprainiac fossa is systematically present on Neandertals from the earliest developmental stages as well as at the beginning of the differentiation of the Neandertal lineage. A similar pattern for the structural composition of the bone is found among all analyzed Neandertals (i.e., the suprainiac fossa corresponds to a thinning of the diploic layer with no substantial remodeling nor variation in the external table thickness in this area). On the contrary, the occipital depressions present on a sample of anatomically modern humans from Europe and Africa correspond to a resorptive area of the external cranial surface only. These depressions also differ in shape, disposition, and aspect on the external cranial surface from those fossae on Neandertals. We demonstrate that the depressions described in anatomically modern humans, as well as other hominin species, are not homologous to the suprainiac fossa of Neandertals. Consequently, we confirm the autapomorphic status of the Neandertal suprainiac fossa.

RésuméL'os occipital des Néandertaliens présente plusieurs caractères morphologiques dont l'association est considérée comme spécifique de cette population fossile. Un des traits souvent décrit comme une possible autapomorphie néandertalienne est la fosse sus-iniaque, une dépression horizontale de forme ovale située à la partie inférieure du plan occipital. La question de l'homologie des dépressions sus-iniaques observées chez les Néandertaliens et chez d'autres groupes humains demeure cependant très discutée. La présente étude propose une description anatomique détaillée de la dépression occipitale et de la composition interne de l'os dans la zone correspondante chez des Néandertaliens d'origines géographique et chronologique diverses et correspondant à différents stades de développement. Il apparaît qu'une fosse sus-iniaque est systématiquement présente sur les Néandertaliens dès les stades de développement les plus précoces, et que cette structure est présente tôt au cours de la différenciation de la lignée néandertalienne. Il en ressort également que tous les Néandertaliens analysés ont une disposition similaire quant à la composition structurale de leur os occipital, à savoir que la fosse sus-iniaque correspond à un amincissement du diploë et non à un remodelage profond de l'os, ni à un changement d'épaisseur de la table externe. A l'inverse, nous avons observé que les dépressions occipitales présentes sur un échantillon d'Hommes anatomiquement modernes d'Europe et d'Afrique correspondent systématiquement à une zone de résorption de la surface externe de l'os qui n'affecte que la table externe. Ces dépressions montrent aussi des différences de forme, de disposition et d'aspect externe par comparaison avec les fosses observées sur les Néandertaliens. Dans le cadre de cette étude, la plupart des spécimens anciens d'Hommes anatomiquement modernes pour lesquels une dépression avait été mentionnée ont été redécrits, de même que des séries de comparaison plus récentes montrant une grande variabilité morphologique pour ce caractère. Les résultats obtenus mettent en évidence que les dépressions occipitales décrites sur certains Hommes anatomiquement modernes, ainsi que chez d'autres espèces d'homininés, ne sont pas homologues aux fosses sus-iniaques des Néandertaliens. Par conséquent, le statut autapomorphe de la fosse sus-iniaque néandertalienne est démontré.